“一帶一路”背景下采礦工程專業(yè)國(guó)際化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)與實(shí)踐

姜婷婷 任高峰 張聰瑞 張建華 葉海旺 張春陽(yáng) 黃剛 陳西江

摘 ?要：隨著“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施，培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的國(guó)際化高素質(zhì)復(fù)合型人才是當(dāng)前采礦行業(yè)發(fā)展的新需求。針對(duì)國(guó)際化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)面臨的難題，從培養(yǎng)主觀能動(dòng)性、制定專業(yè)培養(yǎng)方案、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)四個(gè)方面入手，構(gòu)建一套基于“采礦工程全工藝流程”的國(guó)際化雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，開(kāi)展綜合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，建立國(guó)際化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估體系，以期適應(yīng)新時(shí)代工程教育、人才培養(yǎng)的新要求。

關(guān)鍵詞：采礦工程;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)體系;一帶一路;國(guó)際化

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）12-0015-03

Abstract： With the implementation of "One Belt and One Road" national strategy， it is a new demand for the development of mining industry to cultivate internationalized and high-quality compound talents with engineering practice ability and innovation ability. In view of the difficulties faced by the construction of the international experimental teaching system， the improvement of cultivating subjective initiative， formulating professional training programs， strengthening the construction of the teaching staff and practical teaching are taken. A set of internationalized bilingual experimental teaching system based on "the whole technological process of mining engineering" is constructed to carry out the construction of integrated virtual simulation experimental teaching resources. A international experimental teaching evaluation system is established， so as to meet the new requirements of engineering education and talent cultivation in the new age.

Keywords： mining engineering; experiment teaching; teaching system; one belt and one road; internationalization

引言

在科技革命、產(chǎn)業(yè)變革、新經(jīng)濟(jì)以及新起點(diǎn)的時(shí)代背景下，隨著“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略的提出與逐步實(shí)施，以中國(guó)為起點(diǎn)的“一帶一路”沿線國(guó)家工程教育界面臨新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)[1]。近年，來(lái)華留學(xué)生的規(guī)模也逐年擴(kuò)大，2017年已達(dá)到48.92萬(wàn)人，其中，“一帶一路”沿線國(guó)家的留學(xué)生人數(shù)占比高達(dá)64.85%。如何服務(wù)“一帶一路”沿線國(guó)家急需專業(yè)高端人才需求，加快推進(jìn)高等教育國(guó)際化已成為當(dāng)前高校工作者需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題[2]。

地礦類行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，隨著“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略的逐步深入正煥發(fā)出新的面貌。如何在培養(yǎng)具有全球勝任力的國(guó)內(nèi)學(xué)生的同時(shí)，增強(qiáng)來(lái)華留學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力，已成為“一帶一路”大背景下，地礦類專業(yè)人才培養(yǎng)的重中之重。

一、國(guó)際化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)面臨的難題

武漢理工大學(xué)是首批列入國(guó)家“211工程”、“985工程優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)”、“雙一流計(jì)劃”重點(diǎn)建設(shè)的教育部直屬全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)，為教育部和交通運(yùn)輸部、國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局共建高校。學(xué)校秉承“育人為本，學(xué)術(shù)至上”的辦學(xué)理念和“建設(shè)人民滿意、世人仰慕的優(yōu)秀大學(xué)”的大學(xué)理想和核心價(jià)值追求，為全國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教改示范學(xué)校、教育部首批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)學(xué)校、首批全國(guó)深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校。

武漢理工大學(xué)采礦工程專業(yè)屬于“一帶一路”沿線國(guó)家重點(diǎn)急需專業(yè)，為教育部來(lái)華留學(xué)采礦工程專業(yè)全英本科教學(xué)單位（全國(guó)范圍內(nèi)僅4所高校），擁有本專業(yè)留學(xué)生學(xué)士、碩士和博士學(xué)位授予點(diǎn)。隨著留學(xué)生規(guī)模逐年擴(kuò)大，來(lái)華留學(xué)國(guó)別逐年增多，因?yàn)榱魧W(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、語(yǔ)言交流能力、文化背景等多方面差異，采礦工程專業(yè)留學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)一系列問(wèn)題。

（一）教育水平差異較大

來(lái)華留學(xué)生往往來(lái)自于不同的國(guó)家或地區(qū)，受當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)內(nèi)容與教育水平的影響，來(lái)華留學(xué)生的受教育水平差異較大。同時(shí)，由于語(yǔ)言障礙，大多數(shù)來(lái)華留學(xué)生用于學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的時(shí)間偏少，導(dǎo)致專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱。這給正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排帶來(lái)不小的難題。

（二）學(xué)生自主性較差

目前，高校要培養(yǎng)來(lái)華留學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。要落實(shí)這一理念，必須切實(shí)突出學(xué)生的主體地位，促進(jìn)學(xué)生和諧主動(dòng)發(fā)展。然而，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大多數(shù)學(xué)生把自主學(xué)習(xí)和自由學(xué)習(xí)之間劃為等號(hào)。他們認(rèn)為自主學(xué)習(xí)就是學(xué)生做主，自己學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中完全脫離教師的指導(dǎo)，削弱教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用。同時(shí)，采礦工程專業(yè)屬艱苦類行業(yè)，部分留學(xué)生帶有專業(yè)情緒，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)由原來(lái)的“注入式”走向“放羊式”，從形式上好像突出了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主體地位，實(shí)際上學(xué)生的學(xué)習(xí)效率非常低。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)不完善

采礦工程來(lái)華留學(xué)生的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱往往是按照國(guó)內(nèi)學(xué)生的培養(yǎng)模式為模板設(shè)定，然而留學(xué)生在語(yǔ)言和學(xué)習(xí)能力等方面的差異較大，使得教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性較差，教學(xué)效果也差強(qiáng)人意。采礦工程專業(yè)的綜合性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容占課程體系的比重較大，它們已經(jīng)成為制約來(lái)華留學(xué)生綜合素質(zhì)的重要難題[3]。

（四）師資隊(duì)伍力量較為薄弱

在師資隊(duì)伍和平臺(tái)建設(shè)方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有教師20人，其中專職教師16人，其中有海外留學(xué)或交流背景一年以上僅6余人。同時(shí)，具有教授職稱者只有4位，在55歲以下的僅有一人。應(yīng)屆博士畢業(yè)生是高校招聘專任教師的主要來(lái)源，絕大部分青年教師基本從高校走出來(lái)就直接給學(xué)生授課。他們往往缺乏行業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和技能，關(guān)于創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的理論與經(jīng)驗(yàn)不足。

（五）缺乏有效的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐教學(xué)

目前，采礦工程專業(yè)來(lái)華留學(xué)生的人才培養(yǎng)模式主要由課上學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐兩個(gè)部分組成?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐地點(diǎn)往往是國(guó)內(nèi)相關(guān)礦山，留學(xué)生由于受中文水平限制，無(wú)法快速查閱相關(guān)實(shí)踐礦山的中文文獻(xiàn)資料，無(wú)法觀看相應(yīng)中文視頻等來(lái)了解國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)存在的技術(shù)問(wèn)題和亟待解決的難題。同時(shí)，來(lái)華留學(xué)生即使與國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)人員面對(duì)面，也存在交流障礙，難以知曉礦山的需求。就更談不上站在國(guó)外同行的角度去思考和解決相應(yīng)的問(wèn)題，這就導(dǎo)致其很難真正地融入到采礦國(guó)際化氛圍。

二、采礦工程國(guó)際化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建

（一）培養(yǎng)留學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力

增設(shè)采礦工程專業(yè)學(xué)科前沿知識(shí)講座，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專家向留學(xué)生教授采礦行業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)向以及技術(shù)前沿，增強(qiáng)留學(xué)生對(duì)采礦行業(yè)的興趣和認(rèn)識(shí)。在授課過(guò)程中適當(dāng)?shù)匾敕D(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式，學(xué)生在課下通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)使用優(yōu)質(zhì)的教育資源學(xué)習(xí)知識(shí)，不再單純地依賴授課老師。打破老師教、學(xué)生學(xué)的傳統(tǒng)方式，將來(lái)華留學(xué)生的“被動(dòng)學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)習(xí)”。課堂變成老師與學(xué)生們之間的互動(dòng)場(chǎng)所，主要包括答疑解惑、知識(shí)的運(yùn)用等，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

同時(shí)，可將導(dǎo)師制引入到來(lái)華留學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中。在本科階段引導(dǎo)留學(xué)生參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，加入到相應(yīng)的課題組，便于留學(xué)生與課題組成員和導(dǎo)師的交流，共同營(yíng)造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，能大大提高留學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新能力。

（二）制定適合來(lái)華留學(xué)生的培養(yǎng)方案

隨著“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略的推進(jìn)，采礦工程留學(xué)生從無(wú)到有，并在近幾年呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。深入了解本校采礦工程來(lái)華留學(xué)生整體的語(yǔ)言和學(xué)習(xí)能力，大量調(diào)研外校采礦工程學(xué)科留學(xué)生培養(yǎng)體系的特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在課程安排、教材選取、教學(xué)方法、教學(xué)管理等方面建立具有我校特色的采礦工程專業(yè)來(lái)華留學(xué)生培養(yǎng)體系，使得教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性更強(qiáng)，教學(xué)效果更好。

（三）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

采礦工程來(lái)華留學(xué)生的培養(yǎng)直接受到師資隊(duì)伍水平的影響，這要求教師們不僅要懂得專業(yè)知識(shí)，還需要用英語(yǔ)準(zhǔn)確、形象地表達(dá)出來(lái)。一方面，對(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、授課年限較長(zhǎng)的教師，加強(qiáng)專業(yè)英語(yǔ)的培訓(xùn)，鼓勵(lì)申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)學(xué)者、申報(bào)國(guó)際交流與合作項(xiàng)目，加強(qiáng)與國(guó)外的學(xué)術(shù)交流，不斷提高英文水平。另一方面，對(duì)英語(yǔ)讀寫(xiě)能力較好的年輕教師，加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，使其盡快成長(zhǎng)為高素質(zhì)的師資人才。同時(shí)，可以聘請(qǐng)國(guó)外高?；蚱髽I(yè)相關(guān)專家為兼職教授，向?qū)W生教授采礦工程專業(yè)的最新研究成果，擴(kuò)大留學(xué)生的國(guó)際視野。

（四）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建創(chuàng)新教育主渠道

我校采礦工程專業(yè)以湖北省資源與環(huán)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為依托，現(xiàn)有教學(xué)面積4000余平方米，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備2000余臺(tái)套。采礦工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)分中心建設(shè)有“電雷管爆破網(wǎng)路模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”、“巷道掘進(jìn)爆破實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”、“材料疲勞試驗(yàn)平臺(tái)”和“礦山八大系統(tǒng)生產(chǎn)和災(zāi)害模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”等綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[4]。

采礦工程專業(yè)屬于實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，以培養(yǎng)科學(xué)研究和工程應(yīng)用型留學(xué)生人才為目標(biāo)，構(gòu)建以礦產(chǎn)資源綠色開(kāi)采為核心，輻射礦山土地資源、水資源和礦山生態(tài)環(huán)境與安全保障的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，形成注重基礎(chǔ)培養(yǎng)、突出綜合與設(shè)計(jì)、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，建立科學(xué)的開(kāi)放管理體系和質(zhì)量保障體系[5]。

三、國(guó)際化全工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

（一）全工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

將采礦工程本科專業(yè)相對(duì)獨(dú)立的課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整合、貫通、拓展，立足驗(yàn)證、貫通和創(chuàng)新三方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次，構(gòu)建一套雙語(yǔ)教學(xué)、知識(shí)關(guān)聯(lián)、環(huán)節(jié)緊扣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，擬建立的實(shí)驗(yàn)體系分露天采礦和地下采礦2個(gè)部分。

露天開(kāi)采：地質(zhì)采樣-礦樣描述-巖石試樣制備-巖石物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)-露天礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)-爆破設(shè)計(jì)-爆破實(shí)驗(yàn)-爆破振動(dòng)測(cè)試-災(zāi)害防治-邊坡監(jiān)測(cè)-生態(tài)監(jiān)測(cè)與恢復(fù)。

地下開(kāi)采：地質(zhì)采樣-礦樣描述-巖石試樣制備-巖石物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)-地下礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)-井巷工程設(shè)計(jì)-礦井提升和運(yùn)輸設(shè)計(jì)-爆破設(shè)計(jì)-爆破實(shí)驗(yàn)-爆破振動(dòng)測(cè)試-礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)-通風(fēng)實(shí)驗(yàn)-有毒氣體和粉塵檢測(cè)實(shí)驗(yàn)-圍巖監(jiān)測(cè)-生態(tài)監(jiān)測(cè)與恢復(fù)。

（二）全工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

基于建立的采礦全工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，擬建立“認(rèn)識(shí)礦山、設(shè)計(jì)礦山和安全保障”等多個(gè)虛擬教學(xué)模塊（見(jiàn)圖1），完成虛擬實(shí)驗(yàn)功能需求分析、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源腳本。

四、國(guó)際化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估體系建設(shè)

“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略為新時(shí)期經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶了無(wú)限機(jī)遇，也為新時(shí)代工程教育、人才培養(yǎng)提出了新要求[6]。圍繞采礦工程專業(yè)學(xué)生課程培養(yǎng)目標(biāo)，以“一帶一路”沿線國(guó)家實(shí)際需求為導(dǎo)向，在突出采礦工程特色的基礎(chǔ)上，改善和優(yōu)化課程大綱，探索建立“全工藝綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度內(nèi)外部評(píng)估體系”。

面向“一帶一路”背景下采礦工程專業(yè)人才需求，著力解決目前采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)中實(shí)驗(yàn)課程體系零散、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐周期短效果差、國(guó)際化能力培養(yǎng)弱等問(wèn)題，培養(yǎng)具有國(guó)際化背景和能力、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才，解決我國(guó)及“一帶一路”沿線國(guó)家采礦工程專業(yè)教育與新經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速對(duì)接等問(wèn)題[7-8]。

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)資源建設(shè)，以“專業(yè)+外語(yǔ)”的“新工科”培養(yǎng)思路，建立一套基于“采礦工程全工藝流程”的雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，貫通、銜接、夯實(shí)各理論課程的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。借助我校國(guó)內(nèi)外聯(lián)合教學(xué)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展采礦工程專業(yè)綜合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，設(shè)立“認(rèn)識(shí)礦山、設(shè)計(jì)礦山、安全保障”等多個(gè)虛擬教學(xué)模塊。以“一帶一路”沿線國(guó)家實(shí)際需求為導(dǎo)向，建立如圖2所示的“全工藝綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度內(nèi)外部評(píng)估體系”。通過(guò)該體系可以在內(nèi)部對(duì)教學(xué)質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和留學(xué)生自主創(chuàng)新性進(jìn)行監(jiān)測(cè)把控，也可針對(duì)社會(huì)需求對(duì)留學(xué)生的專業(yè)、動(dòng)手、觀察、分析等能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋的信息可促進(jìn)教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案的修正，達(dá)到培養(yǎng)國(guó)際化采礦工程專業(yè)人才的目的。

五、結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)“一帶一路”背景下采礦工程專業(yè)人才的需求，培養(yǎng)具有國(guó)際化背景和能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。本文建立了一套基于“采礦工程全工藝流程”的雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，借助武漢理工大學(xué)采礦工程國(guó)內(nèi)外聯(lián)合教學(xué)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展采礦工程專業(yè)綜合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，以“一帶一路”沿線國(guó)家實(shí)際需求為導(dǎo)向，建立“全工藝綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度內(nèi)外部評(píng)估體系”，為全球采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

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